Quantum Computation Using Vortices and Majorana Zero Modes of a $p_x$ + $ip_y$ Superfluid of Fermionic Cold Atoms
我们提出利用最近预测的费米冷原子的二维“弱配对”$p_x + ip_y$超流态作为拓扑量子计算的平台。在一个漩涡的核心,这种状态支持一个零能量马约拉纳模式,移动到有限的能量在相应的拓扑平凡的“强配对”状态。通过在弱对态编织涡旋,幺正量子门可以应用于Majorana零模的希尔伯特空间。对于读出的拓扑量子比特,我们提出了现实的计划,适用于原子超流体。
2006-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topologically protected subdiffusive transport in two-dimensional fermionic wires
本文通过非平衡格林函数方法研究二维费米子导线的输运性质,证明电导渐近行为由矩阵 $A(ω)$ 的谱决定,并发现当 $A(ω)$ 具有非平凡拓扑时,系统可呈现拓扑保护的亚扩散输运行为。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Near-zero-energy end states in topologically trivial spin-orbit coupled superconducting nanowires with a smooth confinement
一维自旋轨道耦合纳米线与邻近诱导配对附近的s波超导体可能是在拓扑非平凡状态,其中它有一个零能量马约拉纳束缚态在每一端。我们发现,拓扑平凡相可能有一个指数小的能量的费米端态,如果在电线的两端的限制势是光滑的。这种近零能级的可能存在意味着,即使在理想的干净的单沟道极限中,仅仅观察到隧穿电导中的零偏置峰也不是拓扑超导相的唯一特征。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topologically protected Casimir effect for lattice fermions
本文提出用无费米子加倍障碍的欧几里得作用量局域离散化方法,避免晶格离散化破坏狄拉克锥拓扑保护,从而防止拓扑绝缘体中卡西米尔效应被指数抑制。
2024-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Recent progress in open quantum systems: Non-Gaussian noise and decoherence in fermionic systems
我们回顾了我们最近的贡献,已成为感兴趣的两个主题领域的开放,耗散量子系统:非高斯噪声和退相干费米子系统。由非高斯噪声引起的退相干,即由不能近似为谐振子池的环境引起的退相干,在纳米结构(例如量子比特)中是重要的,其中可能存在与少量波动器的强耦合。我们首先重温经典电报噪声的失相的教学例子。然后,我们解决两个模型中的量子噪声的性质变得至关重要:“量子电报噪声”和电子散粒散粒噪声移相。在费米子系统中,当描述相位相干性的损失时,必须考虑多体方面和泡利原理。这与通过金属和半导体结构的电子量子输运有关。具体来说,我们叙述我们最近的结果,关于在手性相互作用的电子液体中的移相,因为它是实现在电子马赫-曾德尔干涉仪。这个模型可以解决采用玻色化技术以及物理透明的半经典方法。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Carrier Relaxation and Second Harmonic Generation in a Higher-Fold Weyl Fermionic System PtAl
本研究通过光学泵浦-探测等实验,系统表征了高阶外尔费米子拓扑材料PtAl的超快载流子弛豫动力学与二次谐波产生特性,为拓扑态在超快光电器件中的应用提供了新依据。
2023-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero-frequency chiral magnonic edge states protected by non-equilibrium topology
针对玻色子拓扑磁振子边缘态因有限能量难以激发探测的问题,研究提出通过磁化与外场反向的非平衡态,将磁振子陈绝缘体的手性边缘态降至零频率,经模拟和实验方案验证其可被激发和探测。
2023-10-03 cond-mat.mes-hall
Aspects of integrability in a classical model for non-interacting fermionic fields
在这项工作中,我们调查的可积性问题,在一个经典模型的非相互作用的费米子场。这个模型是通过从量子系统的半经典处理获得的经典-量子对应来构造的。我们的主要发现是,与量子系统相反,经典系统一般是不可积的。关于这种对比,很明显,在一般情况下,费米量子系统的经典模型必须小心处理。进一步的数值研究表明,在相空间中可能存在稳定岛。我们还研究了一个类似的模型,在理论化学中使用,并发现这一个是最有可能的可积,虽然在这里的可积性是不保证量子经典对应原理。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.atom-ph
Identifying Majorana bound states by tunneling shot-noise tomography
马约拉纳费米子是未来量子计算技术的有前途的基石。然而,它们的非模糊识别仍然是一个困难的问题,因为伴随着与其他拓扑平凡的费米子态的竞争,这毒化了它们在大多数光谱探针中的检测。通过采用数值和分析方法,在这里,我们表明,Fano因子层析成像是一个关键的显着特征的马约拉纳束缚态,显示空间常数泊松值等于一。相比之下,其他平凡费米子态的Fano因子,如Yu-Shiba-Rusinov或Andreev的,是强烈的空间依赖性和超过一个作为局部粒子-空穴对称性破缺的直接后果。
2021-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Hermitian Dynamic Strings and Anomalous Topological Degeneracy on non-Hermitian Toric-code Model with Parity-time Symmetry
本文在一个非厄米特Wen-plaquette模型的基础上,借助厄米特/非厄米特动力弦,发展了非厄米特拓扑序理论.玻色子拓扑激发(e粒子和m粒子)的有效模型为厄米紧束缚晶格模型,费米子拓扑激发(f粒子)的有效模型为非厄米紧束缚晶格模型。此外,通过计算厄米特/非厄米特拓扑闭动力弦的期望值,导出了拓扑简并基态的有效赝自旋模型.对于偶奇格点、奇偶格点和奇奇格点上的非厄米特Wen-plaquette模型的拓扑简并基态,出现了反常的拓扑简并,即,拓扑保护的基态的数量可以从2减少到1。现在,有效的赝自旋模型转化为典型的PT对称非厄米哈密顿量,并具有自发的PT对称破缺。在特殊点,拓扑简并的基态相互合并,拓扑简并转变为非厄米简并。最后讨论了非厄米拓扑序的应用及其可能的物理实现。
2019-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Embedded Topological Insulators
我们提出了一个推广的自由费米子拓扑绝缘体,是由不同维度的拓扑子系统。我们特别关注非零余维的拓扑子系统嵌入在一个平凡的绝缘环境。一个通用的程序来隔离和分类这样的嵌入式拓扑绝缘体,我们提出了三个代表性的例子,在不同的尺寸和对称类。此外,我们证明了与具体的例子,周期性嵌入的拓扑绝缘体的存在下,否则平凡的分类系统可以导致拓扑非平凡的物理现象的晶体缺陷,即,新颖的拓扑表面/边缘模式在堆垛层错和部分边缘位错。
2018-02-19 cond-mat.mes-hall
Absence of dissipation-free topological edge states in quadratic open fermions
本文证明一般二次开放费米子系统不存在受耗散隙保护的零耗散拓扑边缘态,通过将Lindblad生成元映射为非厄米矩阵并证明其可绝热变形为拓扑平凡厄米矩阵,为开放费米子系统的鲁棒拓扑现象划定了明确边界。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-Abelian Majorana fermions in topological $s$-wave Fermi superfluids
通过解析求解Bogoliubov-De Gennes方程,得到了存在自旋轨道耦合和塞曼自旋分裂的二维$s$波费米超流体涡旋中满足Majorana性质的费米零模.当超流在拓扑上是非平凡的时,马约拉纳零模变得可归一化并指数地定位到涡核附近。我们计算了Majorana杂化引起的能量分裂,并确定了$s$波Majorana涡旋服从非阿贝尔统计。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Populating topologically protected edge states of a Chern insulator with the cold-atom elevator scheme and measurements
Aarhus University(奥胡斯大学);University of Southern Denmark(南丹麦大学)
本文提出通过冷原子升降机方案填充陈绝缘体的边缘态,并引入瞬时投影测量,利用后选择提高手性边缘态中的粒子数或比例,同时发展了仅线性缩放于格点数的计算方法。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Crystalline-equivalent topological phases of many-body fermionic systems in one dimension
本研究探索一维费米子中由晶体等价原理关联的SPT相,通过Su-Schrieffer-Heeger模型扩展计算多体拓扑不变量,揭示相结构与形变谱的关系及可分解系统的实空间量子数表征,完善了相关拓扑相的理解。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Probing the Topology of Fermionic Gaussian Mixed States with {U(1)} symmetry by Full Counting Statistics
本文针对具有U(1)对称性的费米子高斯混合态,提出利用全计数统计的F(θ)函数在θ=π处的发散导数探测模哈密顿量无能隙模式,构建拓扑指示器表征非平凡态,为混合态拓扑研究提供新方法。
2025-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Topologically enabled superconductivity: possible implications for rhombohedral graphene
提出一种源自Chern-2绝缘体的超导拓扑机制,通过广义吸引U型Haldane-Hubbard模型计算表明超导性仅在量子反常霍尔态附近稳定,并利用分数化场论解释,对理解菱面体石墨烯超导性有启示。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantized Floquet topology with temporal noise
时间周期(Floquet)驱动是一种强有力的方法来工程量子相位的物质,包括根本上非平衡态,这是不可能的静态哈密顿系统。一个典型的例子是反常的Floquet绝缘体,它表现出拓扑量子化的手征边缘状态类似于陈省身绝缘体,但服从批量本地化。我们研究了这个拓扑系统的响应依赖于时间的噪声,这打破了拓扑保护Floquet对称性。令人惊讶的是,我们发现,通过部分填充的费米子系统和测量每个周期泵送的电荷给出的量化响应,仍然量化到有限的噪声幅度。我们跟踪这个强大的拓扑结构之间的相互作用扩散和泡利阻塞的边缘状态衰减,我们希望应该是强大的相互作用。我们确定的边界的拓扑相的系统与空间无序数值通过水平统计,并证实我们的结果在极限消失的障碍,通过分析Floquet超算子的方法。这种方法建议一个非厄米特Floquet拓扑相位的系统的状态的解释。我们评论量化的其他拓扑响应的情况下,Floquet对称性和潜在的实验实现。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological superfluids on a lattice with non-Abelian gauge fields
具有非阿贝尔规范场的晶格上的两分量费米子超流体在足够大的自旋不平衡存在下可以获得各种拓扑相。我们在这里解决的重要问题,自旋不平衡引起的超流性击穿的自洽计算的配对间隙,显示的预测阶段将实验访问。我们提出了完整的拓扑相图,我们分析了陈数和拓扑保护和非保护边缘模式的存在性之间的联系。陈数是通过一种非常有效和简单的方法计算的。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph